[發明專利]一種基于脈沖匹配的寬帶干涉儀閃電定位方法及系統

有效

• 申請號: 202011574774.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112799012B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 范祥鵬;張義軍;鄭棟;姚雯
• 申請（專利權）人: 中國氣象科學研究院
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種基于脈沖匹配的寬帶干涉儀閃電定位方法，其特征在于，包括：

獲取閃電輻射源發出的閃電的甚高頻輻射脈沖信號集合，所述甚高頻輻射脈沖信號集合包括第一甚高頻輻射脈沖信號、第二甚高頻輻射脈沖信號和第三甚高頻輻射脈沖信號，所述甚高頻輻射脈沖信號集合為組成寬帶甚高頻干涉儀的三個天線同時采集的；

將設定時間段內的所述第一甚高頻輻射脈沖信號確定為基準脈沖信號；

確定所述第二甚高頻輻射脈沖信號中與所述基準脈沖信號的波形差在第一設定范圍內的脈沖信號為第一比對脈沖信號，確定所述第三甚高頻輻射脈沖信號中與所述基準脈沖信號的波形差在第二設定范圍內的脈沖信號為第二比對脈沖信號；

采用互相關算法將所述第一比對脈沖信號、所述第二比對脈沖信號均移動到與所述基準脈沖信號對應的位置處，得到脈沖信號集合；所述脈沖信號集合包括匹配后的第一比對脈沖信號、匹配后的第二比對脈沖信號和匹配后的基準脈沖信號；

利用設定寬度的滑動窗口同時對所述脈沖信號集合中的各個脈沖信號進行覆蓋，確定所述閃電輻射源的位置；所述利用設定寬度的滑動窗口同時對所述脈沖信號集合中的各個脈沖信號進行覆蓋，確定閃電輻射源的位置，具體包括：

利用設定寬度的滑動窗口同時對所述脈沖信號集合中的各個脈沖信號進行覆蓋，確定峰值時間集合和脈沖波形集合；所述峰值時間集合包括所述脈沖信號集合中所有脈沖信號的設定脈沖峰值同時出現在所述滑動窗口中時各脈沖信號對應的峰值時間；所述脈沖波形集合包括所述脈沖信號集合中所有脈沖信號的設定脈沖峰值同時出現在所述滑動窗口中時各脈沖信號的脈沖波形；

計算所述脈沖信號集合中各脈沖信號之間的相關系數，得到相關系數集合，并根據所述相關系數集合判斷所有的脈沖信號是否為同一閃電輻射源的同一放電事件；

若是，則根據所述峰值時間集合確定第一時間差和第二時間差；所述第一時間差為所述基準脈沖信號與所述第一比對脈沖信號的時間差；所述第二時間差為所述基準脈沖信號與所述第二比對脈沖信號的時間差；

根據所述第一時間差和所述第二時間差計算閃電輻射源的方位角和仰角；

由所述方位角和所述仰角確定所述閃電輻射源的位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于脈沖匹配的寬帶干涉儀閃電定位方法，其特征在于，所述確定所述第二甚高頻輻射脈沖信號中與所述基準脈沖信號的波形差在第一設定范圍內的脈沖信號為第一比對脈沖信號，確定所述第三甚高頻輻射脈沖信號中與所述基準脈沖信號的波形差在第二設定范圍內的脈沖信號為第二比對脈沖信號，之前還包括：

將所述設定時間段內的所述第二甚高頻輻射脈沖信號確定為第一主窗口脈沖信號；將所述設定時間段內的所述第三甚高頻輻射脈沖信號確定為第二主窗口脈沖信號；

將第一時間段內的所述第二甚高頻輻射脈沖信號確定為第一輔窗口脈沖信號；將第二時間段內的所述第二甚高頻輻射脈沖信號確定為第二輔窗口脈沖信號；將所述第一時間段內的所述第三甚高頻輻射脈沖信號確定為第三輔窗口脈沖信號；將所述第二時間段內的所述第三甚高頻輻射脈沖信號確定為第四輔窗口脈沖信號；所述第一時間段為所述設定時間段之前的時間段，所述第二時間段為所述設定時間段之后的時間段，所述第一時間段、所述設定時間段和所述第二時間段形成連續時間段；

將所述第一主窗口脈沖信號、所述第一輔窗口脈沖信號和所述第二輔窗口脈沖信號確定為選取后的第二甚高頻輻射脈沖信號；將所述第二主窗口脈沖信號、所述第三輔窗口脈沖信號和所述第四輔窗口脈沖信號確定為選取后的第三甚高頻輻射脈沖信號。

3.根據權利要求1所述的一種基于脈沖匹配的寬帶干涉儀閃電定位方法，其特征在于，在所述將設定時間段內的所述第一甚高頻輻射脈沖信號確定為基準脈沖信號之前，還包括：

對所述閃電的甚高頻輻射脈沖信號進行濾波處理得到濾波后的甚高頻輻射脈沖信號。